KONSTRUIRANJE ELEKTRONSKIH NAPRAVMase

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

1

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 2

Ozemljitvesk

lop

1

sklo

p 2

sklo

p 3

sklo

p 1

sklo

p 2

sklo

p 3

sklo

p 1

sklo

p 2

sklo

p 3

masa masa masa

Enotočkovna serijska Enotočkovna paralelna Večtočkovna

Dve različni točki mase sta redko na istem potencialu!!

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 3

Primer ozemljitve avdio sistema

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

Henry_Ott_-_Noise_Reduction_Techniques_in_Electronic_Systems__2nd_Edition

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 4

Ozemljitev sistema več naprav

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

Henry_Ott_-_Noise_Reduction_Techniques_in_Electronic_Systems__2nd_Edition

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 5

Problem skupne mase

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 6

Ozemljitev operacijskega ojačevalnika

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 7

Ozemljitev pri analognih vezjih

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 8

Notranje povezave pri AD pretvorniku

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 9

Mase AD pretvornika z majhnim deležem digitalnega vezja

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 10

Digitalne in analogne mase

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 11

Mase AD pretvornika z velikim deležem digitalnega vezja (npr. Σ-Δ)

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 12

Mase pri več AD pretvornikih

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 13

Ozemljitev kabla pri ozemljenem ojačevalniku

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

Henry_Ott_-_Noise_Reduction_Techniques_in_Electronic_Systems__2nd_Edition

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 14

Ozemljitev kabla pri ozemljenem viru

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

Henry_Ott_-_Noise_Reduction_Techniques_in_Electronic_Systems__2nd_Edition

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V

Dvojno oklopljeni kabli

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V

Priključki in oklop

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V

Povezava med dvema napravama

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 18

Občutljivost kablov na motnje

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

Henry_Ott_-_Noise_Reduction_Techniques_in_Electronic_Systems__2nd_Edition

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 19

Občutljivost kablov na motnje

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

Henry_Ott_-_Noise_Reduction_Techniques_in_Electronic_Systems__2nd_Edition

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 20

Zanke v masah (Ground loops)

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

Henry_Ott_-_Noise_Reduction_Techniques_in_Electronic_Systems__2nd_Edition

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 21

Prekinitev zanke s transformatorjem

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

Henry_Ott_-_Noise_Reduction_Techniques_in_Electronic_Systems__2nd_Edition

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 22

Prekinitev zanke z optosklopnikom

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

Henry_Ott_-_Noise_Reduction_Techniques_in_Electronic_Systems__2nd_Edition

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 23

Minimizacija zanke z sofaznim filtrom

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

Henry_Ott_-_Noise_Reduction_Techniques_in_Electronic_Systems__2nd_Edition

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 24

Minimizacija zanke z diferenčnim ojačevalnikom

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 25

Minimizacija zanke z instrumentacijskim ojačevalnikom

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 26

Minimizacija zanke z balansiranjem

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

Henry_Ott_-_Noise_Reduction_Techniques_in_Electronic_Systems__2nd_Edition

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 27

Nebalansiran/balansiran sistem

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

Henry_Ott_-_Noise_Reduction_Techniques_in_Electronic_Systems__2nd_Edition

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 28

Ozemljitev ohišja

• Pri sistemih, ki vsebujejo mikroprocesorje, je vezje pogosto obdano z ozemljenim kovinskim ohišjem.

• Povezava ohišja in mase v eni točki

masa plošče

ohišje

povez

ava

zankaparazitnepovezave

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 29

Ozemljeno ohišje v več točkah

• Med spojnima točkama impedanca ni velika in teče prek ohišja velik tok.

• Ta tok je pogosto močan vir sevanja.

• Če sistem vsebuje več ozemljenih modulov na različnih mestih, enotočkovnapovezava mase ni izvedljiva.

ohišje

plošča 1

ohišjeplošča 2

povezava med maso in ohišjem

povezava med maso in ohišjem

konektor

U

GN

D

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 30

Točke povezave mase z ohišjem

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 31

Povezava z ohišjem v več točkah lahko zniža emisije za 20 dB

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 32

Razdalja do ohišja naj bo čim manjša

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 33

Združitev mase v skupni točki pod AD pretvornikom

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 34

Primer velike zanke in nesimetrije

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 35

Primer velike zanke in nesimetrije

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 36

Izboljšava simetrije

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 37

Zmanjšanje površine zank in dodatek oklopa

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 38

Rezultat

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

f [Hz]

102 103 104 105 106 107

|H(w

)| [d

B]

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 39

Diferencialni zajem signala

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 40

Diferencialni zajem signala

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 41

Povezovanje diferencialnih parov, serijska zaključitev, povratni vod urinega signala

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

Diferencialni par

Diferencialni par

Serijske zaključitve

Urin signal (vhod)

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 42

Povezovanje diferencialnih linij

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

Diferencialni par

Serijske zaključitve

Urin signal (vhod)

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 43

Problem konduktivnih motenj preko mase

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

Referenčna sponka

Masa

K O N S T R U I R A N J E E L E K T R O N S K I H N A P R A V 44

Problem konduktivnih motenj preko mase

4.1.2013Filtriranje, ozemljevanje

Referenčna sponka

Masa

Pot napajalnega toka po referenčni povezavi